KR100820166B1 - 바이스용 패드 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가동체를 조이기만하면 저절로 공작물이 신속 정확하고 안정감 있게 고정시킬 수 있게 돕는 바이스용 패드를 제공하기 위한 것으로서, 본체측 바이스 조 또는 가동체측 바이스 조에 접촉되는 외부재와 공작물의 외면에 접촉되는 내부재가 짝을 이루고, 내부재와 외부재에서 서로 마주보는 면의 상하에는 같은 높이차를 두고 그 가로 길이 전반에 걸쳐 횡형 캠홈을 형성하고 이들 캠홈 사이에 쐐기봉을 넣은 다음에 나사로 외부재와 내부재를 보울트로 체결하여 가동체의 조임압력에 따라 외부재상에서 내부재가 종방향으로 미동하여 공작물의 외면에 신속 정확하게 밀착돼 고정시킬 수 있게 한 바이스용 패드를 특징으로 한다.

Description

바이스용 패드{Pad for Vise}

도 1은 일반 바이스에 공작물이 잘못 물린 사례도

도 2는 바이스용 패드의 분해도

도 3는 조립상태의 부분 절개 정면도

도 4는 바이스용 패드가 장전된 바이스에 공작물을 투입한 상태의 예 시도

도 5는 바이스에서 바이스용 패드 사이에 공작물이 물린 경우의 예시도

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 바이스용 패드의 정면도

도 7은 외부재의 가이드홈과 위치조정자의 홈가이드가 비구배형인 경우의 문제점을 예시한 참고도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 내부재 11a,11b, 21a,21b: 캠홈

12: 보울트공 20: 외부재

22: 나사공 23: 가이드홈

30: 쐐기봉 40: 보울트

50: 위치조정자 51: 홈가이드

55: 고정나사

본 발명은 신속하고 정확하게 공작물을 물릴 수 있게 한 바이스용 패드에 관한 것이다.

도 1에서, 바이스는 바이스 조(공작물 물림용 발톱. 3)를 가진 본체(1)와 상기 바이스 조(3)에 대응하는 바이스 조(4)를 가진 가동체(2), 가동체 진퇴용 나사봉(5)으로 되어 있다. 이러한 바이스에 공작물을 장전하여 고정시켰을 때 가동체측 바이스조가 공작물(6)의 외면에 삐딱하게 무는 바람에 공작물의 고정상태가 불안정해지는 경우가 있다. 도면부호 (7)은 공작물용 지그이다.

이런 현상은 가동체의 암나사와 나사봉의 숫나사간의 클리어런스에 기인하는 것으로, 이 때문에 가동체를 조이는 것만으로 단번에 정확히 공작물을 물리기는 곤란하다. 공작물의 고정상태가 불안정하면 가공정밀도가 저하된다. 그러므로 가공정밀도 향상을 위해서는 바이스에 정확히 공작물을 고정시킬 필요가 있다.

통상, 바이스에 공작물을 고정시킬 때에는 가동체를 힘껏 조이기 전에 그 바이스 조가 공작물의 외면에 밀착될 수 있는 지의 여부를 살피면서 조이는 것이다. 그래도 원하는 대로 되지 아니한 경우에는 망치로 가동체측 바이스 조의 뒤통수를 가격하여 그 바이스 조가 공작물의 외면에 밀착되도록 하는 편법이 동원되기도 한다.

그러나 그러한 편법은 공작물을 고정시키는 작업이 불편하다. 또, 공작물당 가공시간이 늘어나서 특히 가공 종류와 가공 위치가 같은 동일 규격의 다수의 공작물을 일괄 생산하는 양산체제하에서는 생산성 저하로 이어진다는 점에서 개선의 필요성이 대두된다.

따라서 본 발명의 목적은 가동체를 조이기만하면 저절로 공작물이 신속 정확하고 안정감 있게 고정시킬 수 있게 돕는 바이스용 패드를 제공하는 것이다.

이 과제는 본체측 바이스 조 또는 가동체측 바이스 조에 접촉되는 외부재와 공작물의 외면에 접촉되는 내부재가 짝을 이루고, 내부재와 외부재에서 서로 마주보는 면의 상하부에는 같은 높이차를 두고 그 가로 길이 전반에 걸쳐 횡형 캠홈을 형성하고 이들 캠홈 사이에 쐐기봉을 넣은 다음에 나사로 외부재와 내부재를 보울트로 체결한 바이스용 패드로 달성할 수 있다.

바이스의 본체 및 가동체측 바이스 조 앞에 각기 패드를 대고 패드 사이에 공작물을 넣은 다음에 가동체를 힘껏 조이면 외부재의 외면은 바이스 조에 밀착되고 내부재의 내면은 공작물의 외면에 밀착, 고정시키게 된다.

만약, 외부재가 바이스 조 또는 내부재가 공작물의 외면에 밀착되지 아니하면 가동체를 더욱 조인다. 그러면 내부재는 쐐기봉을 굴대 삼아 본체의 암나사와 나사봉의 숫나사간 클리어런스의 범위 및 캠홈의 범위 내에서 종방향으로 미동하여 공작물의 외면에 밀착, 옥죄게 된다. 그래서 상기 패드를 바이스에 적용하면 가동체로 공작물을 조이는 것만으로 간편하게 정확히 그리고 신속하게 공작물을 고정시킬 수 있다.

도 2에서, 바이스용 패드(A)는 내부재(10)와 외부재(20), 쐐기봉(30), 및 보울트(40)로 구성된다.

내부재(10)는 바이스의 바이스 조 대신에 공작물의 외면에 밀착하여 고정시키는 정밀가공된 정육면체 또는 직육면체형 후판으로서, 그 외면의 상하부에는 그 가로 길이 전반에 걸쳐 횡형 캠홈(11a,11b)이 형성되어 있고, 상하 캠홈(11a,11b) 사이의 빈 자리에는 복수의 보울트공(12)이 천공돼 있다.

캠홈(11a,11b)은 후술하는 쐐기봉(30)을 굴대 삼아 외부재(20)의 캠홈(21a,b) 내에서 내부재(10)가 종방향으로 미동하여 공작물의 외면에 밀착될 수 있게 하는 것으로, 원의 일부를 취한 호상이다.

보울트공(12)은 외부재(20)에 보울트(40)로 체결하여 조립상태를 유지시키는 것으로, 캠홈(11a,11b)을 침해하지 않는 범위 내에서 내부재(10)의 네모서리 부근에 판면을 관통하도록 천공한다.

외부재(20)는 본체와 가동체의 바이스 조에 대고 공작물을 고정시킬 때 내부재(10)가 상하로 미동될 수 있게 지지하는 것으로, 내부재(10)와 마찬가지로 정밀가공된 정육면체 또는 직육면체형 후판이며, 그 외면의 상하부에서 상기 캠홈(11a,11b)과 같은 위치에는 그 가로 길이 전반에 걸쳐 횡형 캠홈(21a,21b)이 형성되어 있고, 상하 캠홈(21a,21b) 사이의 빈 자리에는 나사공(22)이 천공돼 있다.

캠홈(21a,21b)은 쐐기봉(30)을 굴대 삼아 내부재(10)가 캠홈(11a,11b) 내에서 상하로 미동하여 공작물의 외면에 밀착되도록 유도하는 것으로, 원의 일부를 취 한 호상이다.

나사공(22)은 내부재(10)의 보울트공(12)쪽에서 보울트(40)를 끼우고 체결하여 패드(A)의 조립상태를 유지시키는 것으로, 캠홈(21a,21b)을 침해하지 않는 범위 내에서 외부재(20)의 네모서리 부근에서 상기 보울트공(12)과 같은 위치에 그 판면을 관통하도록 천공한다.

쇄기봉(30)은 내· 외부재(10,20)의 캠홈(11a,21a)(11b,21b) 사이에 끼어서 외부재(20)를 기준으로 내부재(10)가 종방향으로 미동될 수 있게 하는 굴대로서, 환봉이며, 캠홈(11a,21a)(11b,21b)내에서 어느 위치에 환봉(30)이 머물더라도 내· 외부재(10,20)의 마주보는 면이 서로 닿지 않을 정도의 굵기를 갖는다.

보울트(40)는 내부재(10)와 외부재(20)의 결합상태를 지속하면서 공작물을 물릴 때 그 숫나사와 나사공(12)의 암나사 사이에 주어진 클리어런스에 상응하는 만큼 내부재(10)가 상하로 미동될 수 있게 하는 한편 공작물에 대한 물림압력이 해제 되는대로 내부재(10)가 원래대로 되돌아가게 하는 봉상 탄성체의 역할도 겸한다.

캠홈(11a,21a)과 캠홈(11b,21b)이 마주보도록 내· 외부재(10,20)를 맞대고 위 아래 캠홈(11a,21a)(11b,21b) 사이에 각기 쐐기봉(30)을 끼워 가볍게 물리게 한 다음에 보울트공(12)과 나사공(22)의 중심을 일치시키고 보울트공(12)쪽에서 보울트(40)를 끼워 나사공(22)에 체결하면 도 3과 같은 양상의 바이스용 패드(A)가 된다.

이같이 바이스용 패드(A)를 조립하면 각 쐐기봉(30)은 캠 홈(11a,21a),(11b,21b) 사이가 가장 먼 쪽인 골에 갇힌 꼴이 된다.

이때, 보울트(40)를 너무 세게 조이면 클리어런스 효과를 볼 수 없으므로 이 점을 고려하여 내부재(10)가 종방향으로 미동되지 않을 정도로 약간은 느슨하게 체결한다.

도 4에서, 가동체(2)의 바이스 조(4)를 벌려 놓고 본체(1)의 각 바이스 조(3,4)에 외부재(20)가 마주보도록 패드(A,A')를 재치하고 패드(A,A') 사이에 놓인 지그(7) 위에 공작물(6)을 올려 놓는다.

도 5와 같이 나사봉(6)으로 가동체(2)를 본체(1)쪽으로 이동(d1)시켜 패드(A,A')에게 공작물(6)을 물린다. 지그(7)는 공작물(6)이 수평으로 놓이고 공작물(6) 보다도 폭을 작게 작성해서 공작물(6)이 패드(A,A') 사이에 물리는 데 지장이 없도록 제작한 바이스 전용 지그를 말한다.

공작물(6)이 물릴 초기에 어떤 요인으로 인하여 패드(A,A')의 내부재(10)가 공작물(6)의 외면에 밀착되지 않을 수 있다. 이때, 가동체(2)를 더욱 세게 조인다. 그러면 각 패드(A,A')의 외부재(20)는 각자 바이스 조의 마찰저항 때문에 미동을 하지 않지만 내부재(10)는 가동체(2)에 의한 조임압력에 상응하여 쐐기봉(30)을 굴대 삼아 나사공(22)과 보울트(40)간에 주어진 클리어런스의 범위 내에서 종방향으로 미동하면서 보울트(40)를 압박하면서 공작물(6)을 화살표 d2 방향으로 조이게 된다. 이런 식으로 공작물을 간편 용이하게 밀착 고정시킬 수 있다.

도 5의 상태에서 공작물(6)에 대한 소정의 가공을 마치고 가동체(2)를 후퇴시켜 도 4의 상태로 되돌리면 내부재(10)와 쐐기봉(40)은 공작물(6)에 대한 조임압 력에서 해방되고 자중과 보울트(40)가 억지로 뒤틀릴 때 축적됐던 반력의 에 힘입어 미동된 것분만큼 역미동하여 본래의 위치로 되돌아간다.

도 6은 외부재(20)의 상면에 그 가로 길이 방향으로 가이드홈(23)을 내고, 여기다 저면에 홈가이드(51)가 주어진 위치조정자(50)를 설치하여 가이드홈(23) 방향으로 이동시킨 위치조정자(50)를 고정하기 용이하게 한 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것이다.

위치조정자(50)는 가공부위에 맞춰 신속 정확하게 공작물을 위치시켜 고정할 수 있도록 돕는 일종의 가변식 스토퍼로서, 상면의 내측단에는 내부재(10)의 내면 상단부에 걸쳐지는 내벽(52)과 외부재(20)의 외면 상단부에 걸쳐지는 외벽(53)을 갖고, 외벽(53)의 상단부에서 외벽(53)의 영역 내에는 외부재(20)의 판면을 관통하는 나사공(54)을 천공하고 고정나사(55)를 끼워서 외부재(20)의 외면 상단부에서 위치고정자(50)를 임의의 위치에 고정시킬 수 있게 한 것으로, 특히 단종(單種) 공작물의 양산체제에 적합하다. 가이드홈(23)과 홈가이드(51)가 단순한 종형이면 고정나사(55)를 풀었을 때 위로 빠지기 쉽다. 또, 나사공(54)과 고정나사(55)간의 클리어런스, 위치조정자(50)의 내벽(52)과 외벽(53)의 내면간 폭이 외부재(20)의 두께보다도 넓어서 헐거운 경우, 이런 요인들로 인하여 고정나사(55)를 틀어서 외부재(20)에 위치조정자(50)를 고정했을 때 도 7과 같이 위치조정자(50)의 내벽(52)쪽이 들려서 자세가 삐뚤어지는 경향이 있다.

그래서 나사공(54)과 고정나사(55)간 클리어런스, 및 위치조정차(50)의 내외벽(52,53)의 내면간 폭과 외부재(20) 두께간의 공차를 상쇄시킬 수 있는 기울기를 가이드홈(23)과 홈가이드(51)에 부여하여 고정나사(55)를 풀어서 위치조정자(50)를 자유상태로 방임한 경우에는 내벽(52)쪽으로 기울지만 그렇더라도 홈가이드(51)의 상면이 가이드홈(23)의 상면에 걸려서 수직 위쪽으로 빠지지 않으므로 안정감이 있고, 임의 위치에서 고정나사(55)를 조여 고정시키면 위치조정자(50)는 반듯한 자세를 취하게 돼 공작물에 대한 위치안내기능 수행에 차질을 빚지 않는다.

가이드홈(51)과 홈가이드(23)의 기울기가 과하여 외부재(20) 위에서 위치조정자(50)를 내리 설치하기가 곤란한 것도 상정할 수 있다. 이 경우에는 가이드홈(51)의 일단에 홈가이드(23)의 일단을 맞춰 끼우고 밀어넣는 방식을 통해 간단히 설치할 수 있다.

상기 바이스용 패드(A)는 본체측 바이스 조의 수직상태의 지속이 전제되는 경우에는 가동측 바이스 조에만 적용할 수도 있다. 물론 이 바이스용 패드는 벤치워킹용 바이스용과 공작기계용 바이스용을 불문한다.

이상 설명한대로, 본 발명의 바이스용 패드는 가동체를 조이는 압력에 따라 캠홈내의 쐐기봉을 굴대 삼고 본체의 암나사와 나사봉의 숫나사간 클리어런스에 힘입어 외부재 상에서 내부재가 종방향으로 미동하여 공작물을밀착 고정시키는 작업이 신속 정확하고 또한 편리하다.

또, 외부재의 상면에 가이드홈이 부가되고 여기에 홈가이드를 가진 위치조정자를 설치하고 외부재상에서 공작물의 가공점에 부합하도록 위치조정자를 고정할 수 있게 설계 변경하면 단종 공작물을 양산하는 공작기계의 바이스용 패드로서의 효용성이 더해진다.

나아가, 상기 가이드홈과 홈가이드에 고정나사와 그 체결용 나사공간의 클리어런스와 위치조정차의 내외벽 내면간 폭과 외부재 두께간의 공차 상쇄 겸용 위치조정자의 윗빠짐방지용 기울기가 부여됨에 따라 외부재의 어느 점에 위치조정자를 고정하더라도 바른 자세가 보장되고, 고정나사의 풀림으로 인하여 자유로와진 위치조정자의 무단 상향 이탈도 방지된다.

Claims (3)

1. 외면의 상하부에 가로 길이 전반에 걸쳐 횡형 캠홈(11a,11b)을 갖고, 상하 캠홈(11a,11b) 사이의 빈 자리에 복수의 나사공(12)이 천공된 내부재(10)와;

   내면에 상기 캠홈(11a,11b)에 대응하는 횡형 캠홈(21a,21b)을 갖고, 상하 캠홈(21a,21b) 사이의 빈 자리에는 상기 나사공(12)에 대응하는 보울트공(22)이 천공된 외부재(20)와;

   내·외부재(10,20)의 캠홈(11a,21a)(11b,21b) 사이에 끼어서 내부재(10)에 대한 굴대 대용의 쐐기환봉(30)과;

   내부재(10)와 외부재(20)의 결합상태 유지용으로서 보울트공(22)을 통해 나사공(12)에 체결하는 보울트(40);로 이뤄지고,

   캠홈(11a,11b)과 캠홈(21a,21b)이 마주보도록 내· 외부재(10,20)를 맞대고 위 아래 캠홈(11a,21a)(11b,21b) 사이에 각기 쐐기봉(30)을 끼워 물리며 나사공(12)과 보울트공(22)의 중심을 일치시켜 보울트공(22)쪽에서 보울트(40)를 끼워 나사공(12)에 체결하는 것을 특징으로 하는 바이스용 패드.
2. 제1항에 있어서, 상기 외부재(20)는 상면에 가로 길이방향으로 가이드홈(23)을 갖고, 이 가이드홈(23)에 안내되는 홈가이드(51)와 나사공(54)에 위치고정용 고정나사(55)가 끼워진 공작물용 위치조정자(50)가 부가된 바이스용 패드.
3. 제2항에 있어서, 상기 가이드홈(23)과 홈가이드(51)는 나사공(54)과 고정나사(55)간 클리어런스, 및 위치조정차(50)의 내외벽(52,53)의 내면간 폭과 외부재(20) 두께간의 공차 상쇄용 기울기가 부여된 바이스용 패드.

Images